JPH10102058A - Grout - Google Patents

Grout

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JPH10102058A
JPH10102058A JP28031996A JP28031996A JPH10102058A JP H10102058 A JPH10102058 A JP H10102058A JP 28031996 A JP28031996 A JP 28031996A JP 28031996 A JP28031996 A JP 28031996A JP H10102058 A JPH10102058 A JP H10102058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cement
injection material
colloidal silica
ground
based solidifying
Prior art date
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Pending
Application number
JP28031996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Sekine
健 関根
Tadashi Onishi
正 大西
Hideaki Baba
英明 馬場
Akira Sekine
彰 関根
Sadamori Satou
定森 佐藤
Katsuya Morishita
勝弥 森下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASANO KAGAKU SANGYO KK
TOKO KENSETSU KK
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
ASANO KAGAKU SANGYO KK
TOKO KENSETSU KK
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by ASANO KAGAKU SANGYO KK, TOKO KENSETSU KK, Nippon Chemical Industrial Co Ltd filed Critical ASANO KAGAKU SANGYO KK
Priority to JP28031996A priority Critical patent/JPH10102058A/en
Publication of JPH10102058A publication Critical patent/JPH10102058A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a grout baving an excellent hardening and durability for organic acid-containing soft grounds containing humus soil without generating a bleeding phenomenon. SOLUTION: This grout contains colloidal silica and a cement-based solidifying agent. When the grout further contains a gel time-adjusting agent as an additional component, the colloidal silica, the cement-based solidifying agent and the gel time-adjusting agent are contained in a weight ratio of 1:(2.5-25):(0.12-1.2). The cement-based solidifying material has a specific surface area of >=2700cm<2> /g and a chemical composition having a SiO2 :Al2 O3 :CaO:SO3 weight ratio of (15-25):>=3.5:(40-70):>=4.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱地盤の強化、
止水のために適用する地盤注入材に関し、特に、自然含
水比の高い地盤、腐植土を含有する軟弱地盤等に好適な
地盤注入材に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to strengthening of soft ground,
The present invention relates to a ground injection material applied for stopping water, and particularly to a ground injection material suitable for a ground having a high natural water content, a soft ground containing humus, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、地盤注入材は、地盤の強化及び止
水を目的として、土木工事の補助工法における仮設材と
しての役割を担ってきたが、近年、既設構造物の地盤強
化、液状化防止の手段としても特に注目されるようにな
った。
2. Description of the Related Art Conventionally, ground injection materials have been playing a role as temporary materials in auxiliary construction methods for civil works for the purpose of strengthening the ground and stopping water. However, in recent years, the ground reinforcement and liquefaction of existing structures have been performed. Particular attention has been paid as a means of prevention.

【0003】既存の地盤注入材としては、JIS規格で
代表されるセメントスラリーやセメント系固化材スラリ
ーが主に用いられてきた。しかしながら、これらの材料
は、地盤中で固液分離現象いわゆるブリージングが発生
するという問題点があった。ブリージングが発生する
と、地盤に注入した注入材の固結後に注入材固結体の位
置が計画した位置より低くなったり、ブリージング水の
逸脱後は固結体上端の地盤が陥没したりする等の問題が
生じていた。
[0003] As an existing ground injection material, a cement slurry represented by JIS standards and a cement-based solidifying material slurry have been mainly used. However, these materials have a problem that a solid-liquid separation phenomenon, so-called breathing, occurs in the ground. When the breathing occurs, the position of the solidified material of the injected material may be lower than the planned position after consolidation of the injected material injected into the ground, or the ground at the upper end of the consolidated material may collapse after the escape of breathing water, etc. There was a problem.

【0004】ブリージングを防ぐ有効な方法の1つとし
て、注入材の固化時間を短縮することが考えられ、その
ために水ガラスを主剤とする地盤注入材が多用されるよ
うになった。水ガラスに対する硬化剤としては、例え
ば、ポルトランドセメント、消石灰、鉄鋼スラグ等のカ
ルシウム塩類、硫酸水素ナトリウム、硫酸マグネシウ
ム、リン酸等の酸、グリオキザール、エチレンカーボネ
ート等の有機酸類、又は特定のエステル類が用いられて
きた。
[0004] As one of effective methods for preventing breathing, it has been considered to shorten the solidification time of the injected material, and for this purpose, a ground injection material containing water glass as a main component has been frequently used. As a curing agent for water glass, for example, Portland cement, slaked lime, calcium salts such as steel slag, sodium hydrogen sulfate, magnesium sulfate, acids such as phosphoric acid, glyoxal, organic acids such as ethylene carbonate, or specific esters. Has been used.

【0005】しかしながら、水ガラスを主剤とした地盤
注入材は、既に多くの文献等で指摘されている通り、耐
久性及び公害等の問題がある。
[0005] However, a ground injection material containing water glass as a main component has problems such as durability and pollution as already pointed out in many documents.

【0006】一方、水ガラス以外を主剤とする地盤注入
材としては、コロイダルシリカを主剤とするものが、幾
つか提案されている。主剤であるコロイダルシリカに対
する硬化剤として、例えば、消石灰やセメントを用いる
方法(特開昭59−66482号公報)、スルファミン
酸マグネシウム等のアルカリ土類金属塩を用いる方法
(特開昭63−168485号公報)、塩化ナトリウム
や硫酸水素ナトリウム等のアルカリ金属塩を用いる方法
(特開昭59−152985号公報)、アルミニウム塩
等の3価の金属塩を用いる方法(特開昭59−1529
84号公報)等がある。
On the other hand, as a ground injection material mainly containing water glass, some materials mainly containing colloidal silica have been proposed. As a curing agent for colloidal silica as a main agent, for example, a method using slaked lime or cement (JP-A-59-66482), a method using an alkaline earth metal salt such as magnesium sulfamate (JP-A-63-168485). Gazette), a method using an alkali metal salt such as sodium chloride or sodium hydrogen sulfate (JP-A-59-152985), and a method using a trivalent metal salt such as an aluminum salt (JP-A-59-1529).
No. 84).

【0007】また、その他の地盤注入材の例としては、
特公昭62−17636号公報に、JIS規格適合のポ
ルトランドセメントスラリーとシリカゾルとからなる地
盤注入材が提案されている。
[0007] Examples of other ground injection materials include:
Japanese Patent Publication No. Sho 62-17636 proposes a ground injection material composed of a Portland cement slurry and silica sol compliant with JIS standards.

【0008】しかしながら、これらの従来の地盤注入材
では、ブリージングに対してある程度の効果は期待でき
るものの、港湾、海岸施設、河川施設、道路及び鉄道施
設の地盤において、特に腐植土のような有機酸(フミン
酸等の腐植酸)を多量に含む地盤に対しては、硬化能が
低下する。有機酸を含む地盤の場合、主剤のコロイダル
シリカについては有機酸とは反応せず問題ないが、一
方、セメント等のアルカリ系の硬化剤については、通
常、有機酸と反応するためその水和反応が阻害されてし
まうために硬化能が低下し、耐久性が得られないことと
なる。このような有機酸を含む地盤に対して有効に適用
できる地盤注入材の成分構成は未だ提示されていない。
[0008] However, although these conventional soil injection materials can be expected to have a certain effect on breathing, organic acids such as humus soil, especially in humus soil, are found in the ground of harbors, coastal facilities, river facilities, roads and railway facilities. (Humic acid such as humic acid), the hardening ability of the ground decreases. In the case of ground containing organic acids, the main agent, colloidal silica, does not react with the organic acids and causes no problem.On the other hand, the alkaline hardener such as cement usually reacts with the organic acids, so the hydration reaction occurs. Is impaired, the curing ability is reduced, and durability cannot be obtained. The component composition of the ground injection material that can be effectively applied to the ground containing such an organic acid has not been proposed yet.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上の状況に鑑み、本
発明の目的は、軟弱地盤に対して有効な地盤注入材を提
供することである。特に、本発明の目的は、腐植土を含
有するすなわち有機酸を含む軟弱地盤に対して、ブリー
ジングを発生することなく優れた硬化能及び耐久性が得
られる地盤注入材を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a ground injection material that is effective for soft ground. In particular, an object of the present invention is to provide a ground injection material capable of obtaining excellent hardening ability and durability without causing bleeding on soft ground containing humus, that is, containing organic acid.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による地盤注入材は、コロイダルシリカと
セメント系固化材とを成分として含む。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a ground injection material according to the present invention contains colloidal silica and a cement-based solidifying material as components.

【0011】また、本発明による地盤注入材の別の態様
は、上記成分に加えてゲルタイム調節剤を更なる成分と
して含む。
Further, another embodiment of the ground injection material according to the present invention contains a gel time regulator as an additional component in addition to the above components.

【0012】さらに上記ゲルタイム調節剤を含む態様に
おいて、前記コロイダルシリカと、前記セメント系固化
材と、前記ゲルタイム調節剤とが、重量比にして、1:
2.5〜25:0.12〜1.2の割合で含まれること
を特徴とする。
[0012] Further, in the above embodiment containing the gel time controlling agent, the colloidal silica, the cement-based solidifying material, and the gel time controlling agent are in a weight ratio of 1: 1:
It is characterized by being contained at a ratio of 2.5 to 25: 0.12 to 1.2.

【0013】さらに、本発明による地盤注入材の別の態
様は、上記いずれかの態様において、前記セメント系固
化材の比表面積が2700cm2/g以上であり、か
つ、該セメント系固化材の化学組成において、SiO2
と、Al23と、CaOと、SO3とが、重量比にし
て、15〜25:3.5以上:40〜70:4.0以上
の割合で含まれる。
Further, in another aspect of the ground injection material according to the present invention, in any one of the above-described embodiments, the specific surface area of the cement-based solidified material is 2700 cm 2 / g or more, and In composition, SiO 2
, Al 2 O 3 , CaO, and SO 3 are contained in a weight ratio of 15 to 25: 3.5 or more: 40 to 70: 4.0 or more.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明による地盤注入材は、基本
的に、少なくともコロイダルシリカとセメント系固化材
とを成分として含むものである。現在まで、コロイダル
シリカとセメント系固化材との組合せによる地盤注入材
は、知られていない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The ground injection material according to the present invention basically contains at least colloidal silica and a cement-based solidification material as components. To date, no ground injection material using a combination of colloidal silica and a cement-based solidification material has been known.

【0015】本発明で使用するコロイダルシリカは、水
ガラスを原料としてイオン交換法、解膠法、酸中和法、
電気透析法等により製造される。この製造法の例として
は、特開昭52−33899号、特開平1−31711
5号、米国特許第2577484号、同第371141
9号、同第2572578号、及び同第3668088
号の各公報等に開示がある。
The colloidal silica used in the present invention is obtained by using water glass as a raw material, an ion exchange method, a deflocculation method, an acid neutralization method,
It is manufactured by an electrodialysis method or the like. Examples of this production method include JP-A-52-33899 and JP-A-1-31711.
5, U.S. Pat. Nos. 2,577,484 and 3,711,141.
No. 9, No. 25725578, and No. 3668088
There is a disclosure in each gazette of the issue.

【0016】コロイダルシリカのその他の製造方法とし
ては、特公昭46−7367号及び米国特許第3650
977号の各公報等に記載の金属シリコンの酸化による
方法、又は、特開昭62−127216及び米国特許第
2951044号の各公報等に記載の微細シリカ粉末の
水分散による方法があり、これらの製造方法により得ら
れるコロイダルシリカも、本発明に使用することができ
る。
Other methods for producing colloidal silica include JP-B-46-7367 and US Patent No. 3650.
There is a method by oxidation of metallic silicon described in each publication of No. 977, etc., or a method of dispersing fine silica powder in water described in each publication of JP-A-62-212716 and U.S. Pat. Colloidal silica obtained by the production method can also be used in the present invention.

【0017】コロイダルシリカの特性として、粒子径の
大きいものはゲル強度が弱くなるので、平均粒子径が3
〜100nmのものが使用可能であり、特に平均粒子径
50nm以下、さらに20nm以下のものが実用的に好
適である。とりわけ、平均粒子径3〜15nmの小粒子
グレードのコロイダルシリカは、ゲル強度が特に高く最
適である。尚、平均粒子径が3nm未満のグレードのコ
ロイダルシリカは、水ガラスと同様にアルカリ安定剤の
含有量が多く、本発明の目的には適合しない。
As the characteristics of colloidal silica, those having a large particle diameter have a low gel strength, so that the average particle diameter is 3%.
Those having a mean particle size of 50 nm or less, particularly 20 nm or less, are practically suitable. In particular, colloidal silica of a small particle grade having an average particle diameter of 3 to 15 nm has a particularly high gel strength and is optimal. Incidentally, colloidal silica of a grade having an average particle diameter of less than 3 nm has a high alkali stabilizer content like water glass, and is not suitable for the purpose of the present invention.

【0018】尚、コロイダルシリカは、通常、コロイド
の安定化のために微量のアルカリイオン(又は水素イオ
ン)を含有するが、本発明に使用するコロイダルシリカ
のアルカリ含有量は、SiO2/M2O(Mはアルカリ金
属)のモル比で5〜500の範囲内となるものが好まし
い。
The colloidal silica usually contains a small amount of alkali ions (or hydrogen ions) for stabilizing the colloid, but the alkali content of the colloidal silica used in the present invention is SiO 2 / M 2 O (M is an alkali metal) in a molar ratio of 5 to 500 is preferable.

【0019】本発明においては、上記のコロイダルシリ
カと共にセメント系固化材を用いることが特に重要な要
件である。セメント系固化材とは、JIS規格のポルト
ランドセメント及び混合セメントとは異なる種類のもの
である。通常、セメントは、ポルトランドセメント及び
ポルトランドセメントを母体として高炉スラグ、フライ
アッシュ等の混和材を所定の割合で混合したJIS規格
のセメントと、コロイドセメントや超速硬セメント等の
JIS規格外の特殊セメントに大別される。セメント系
固化材は、この中で特殊セメントに属しており、JIS
規格の特定成分の補強、粒度調整あるいは土質等の目的
に応じて有効成分を添加したものである。
In the present invention, it is particularly important to use a cement-based solidifying material together with the above-mentioned colloidal silica. The cement-based solidifying material is of a type different from Portland cement and mixed cement of the JIS standard. Usually, cement is made of Portland cement and JIS standard cement in which admixtures such as blast furnace slag and fly ash are mixed at a predetermined ratio, based on Portland cement as a base, and special cements other than JIS standard such as colloid cement and ultra-rapid hardening cement. It is roughly divided. Cement-based solidification material belongs to special cement in this,
An active ingredient is added in accordance with the purpose such as reinforcement of specific components of the standard, adjustment of particle size or soil properties.

【0020】本発明で使用するセメント系固化材は、そ
の添加有効成分として、スラグ、フライアッシュ等のボ
ゾラン材、アルミナセメント、ジェットセメント等の強
度増進材、又は石膏、硫酸ソーダ等の水和の刺激材を含
む。さらに、比表面積が2700cm2/g以上であ
り、かつ、各成文の重量比が、SiO2:Al23:C
aO:SO3=15〜25:3.5以上:40〜70:
4.0以上となる化学組成を有する。CaOについて
は、セメント系固化材全体に占める割合が重量にして5
8〜60wt%、SO3については、同じく9〜13w
t%含有するものが特に好ましい。
The cement-based solidification material used in the present invention may be added as an effective ingredient to bozolan materials such as slag and fly ash, strength-enhancing materials such as alumina cement and jet cement, or hydration materials such as gypsum and sodium sulfate. Contains stimulants. Further, the specific surface area is 2700 cm 2 / g or more, and the weight ratio of each composition is SiO 2 : Al 2 O 3 : C
aO: SO 3 = 15 to 25: 3.5 or more: 40 to 70:
It has a chemical composition of 4.0 or more. As for CaO, the ratio to the total amount of cement-based solidified material is 5% by weight.
8~60Wt%, about SO 3, like 9~13w
Those containing t% are particularly preferred.

【0021】本発明において使用可能な市販のセメント
系固化材としては、例えば、アサノクリーンセット(日
本セメント製)、チチブソイルフィックス(秩父・小野
田セメント製)、宇部UKC(宇部興産製)、スタビラ
イト(三菱マテリアル製)、タフロック(住友・大阪セ
メント製)、セメント系ケミコ(秩父・小野田セメント
製)、日鐵アースタイト(日鐵セメント製)、ネオセメ
ントシリーズ(第一セメント製)、麻生ソリッドエース
(麻生セメント製)、ハイハード(日立セメント製)、
ソルスター(新日鐵化学製)、デンカソイルパック(電
気化学工業製)、ハードキープ(徳山曹達製)等が挙げ
られる。
Commercially available cement-based solidifying materials usable in the present invention include, for example, Asano Clean Set (manufactured by Nippon Cement), Chichibu Soil Fix (manufactured by Chichibu / Onoda Cement), Ube UKC (manufactured by Ube Industries), and Stabilite (Mitsubishi Materials), Toughlock (Sumitomo / Osaka Cement), Cement-based Chemico (Chichibu / Onoda Cement), Nittetsu Earth Tight (Nittetsu Cement), Neo Cement Series (Daiichi Cement), Aso Solid Ace (Made by Aso Cement), High Hard (made by Hitachi Cement),
Solstar (manufactured by Nippon Steel Chemical), Denka Soil Pack (manufactured by Denki Kagaku Kogyo), hard keep (manufactured by Tokuyama Soda) and the like.

【0022】本発明による地盤注入材は、基本的に上記
の成分で構成されるが、必要に応じて、公知のセメント
分散剤や、平均粒子径が1マイクロメートル以下の合成
シリカや合成ゼオライトのような無機微粉末を配合して
もよい。特に、無機微粉末を配合した場合には、地盤注
入材のゲル強度がさらに向上するので、適用範囲が拡大
するので好ましい。
The soil injection material according to the present invention is basically composed of the above-mentioned components. If necessary, a known cement dispersant, synthetic silica or synthetic zeolite having an average particle diameter of 1 μm or less may be used. Such an inorganic fine powder may be blended. In particular, when inorganic fine powder is blended, the gel strength of the ground injection material is further improved, so that the range of application is expanded, which is preferable.

【0023】次に、本発明による地盤注入材の成分とし
てセメント系固化材を用いる作用効果を、JIS規格の
普通ポルトランドセメントを用いる場合と比較して説明
する。JIS規格の普通ポルトランドセメントを含む地
盤注入材を、有機酸を含む地盤に適用すると、セメント
の初期水和反応により生じた水酸化カルシウムと有機酸
とが結合して、セメント粒子上に析出し、その後の水和
反応を阻害する。この結果、強度の発現が見られない。
Next, the operation and effect of using the cement-based solidifying material as a component of the soil injection material according to the present invention will be described in comparison with the case where JIS standard ordinary Portland cement is used. When a ground injection material containing JIS standard Portland cement is applied to a ground containing an organic acid, calcium hydroxide generated by the initial hydration reaction of the cement and the organic acid combine to precipitate on cement particles, Inhibits subsequent hydration reactions. As a result, no strength is observed.

【0024】一方、本発明によるセメント系固化材を含
む地盤注入材を、有機酸を含む地盤に適用する場合、上
記のような水和反応の阻害は発生しない。セメント系固
化材は、多量の三酸化イオウ(SO3)を含有するとい
う特徴がある。この三酸化イオウは、半水石膏(CaS
4・0.5H2O)又は二水石膏(CaSO4・2H
2O)の形で含まれている。この石膏成分が、セメント
の初期水和反応の生成物を取り込み、エトリンガイト
(3CaO・Al23・3CaSO4・32H2O)を多量
に生成することにより、有機酸との反応が避けられる。
従って、水和反応が阻害されることなく、強度上昇が達
成される。また、エトリンガイトが多量の水を結合水と
して取り込むと共に、珪酸カルシウムが生成することに
よっても、強度上昇の効果が得られる。
On the other hand, when the ground injection material containing the cement-based solidification material according to the present invention is applied to the ground containing an organic acid, the above-mentioned inhibition of the hydration reaction does not occur. The cement-based solidification material is characterized by containing a large amount of sulfur trioxide (SO 3 ). This sulfur trioxide is used in hemihydrate gypsum (CaS
O 4 .0.5H 2 O) or gypsum (CaSO 4 .2H)
2 O). This gypsum component takes up the products of the initial hydration reaction of the cement and ettringite
By producing a large amount of (3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O), a reaction with an organic acid can be avoided.
Therefore, an increase in strength is achieved without inhibiting the hydration reaction. In addition, the effect of increasing the strength can be obtained also by the fact that ettringite takes in a large amount of water as bound water and the formation of calcium silicate.

【0025】さらに、ゲルタイム調節剤を用いる場合、
そのアルカリ金属塩は、セメント系固化材の水和促進材
としても作用し、ゲル強度を増長させる。
Further, when a gel time regulator is used,
The alkali metal salt also acts as a hydration accelerator for the cement-based solidifying agent, and increases the gel strength.

【0026】以下、本発明の実施例をいくつか示すと共
に、これらの実施例の特性に関する試験結果を示す。
尚、示された実施例は、本発明を限定するものではな
い。
Hereinafter, some examples of the present invention will be described, and test results relating to the characteristics of these examples will be shown.
It should be noted that the illustrated embodiments do not limit the invention.

【0027】[0027]

【表1】 ・本発明の各実施例の配合 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− | A液(200ml) | B液(200ml) |コロイタ゛ル ケ゛ルタイム 水 | セメント系 水 |シリカ(ml) 調節剤(g) (ml) | 固化材(g) (ml) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 | 20 6 180 | 148 148 実施例2 | 20 4 180 | 70 176 実施例3 | 20 2 180 | 40 188 実施例4 | 30 6 170 | 148 148 実施例5 | 30 4 170 | 70 176 実施例6 | 30 2 170 | 40 188 実施例7 | 40 6 160 | 148 148 実施例8 | 40 4 160 | 70 176 実施例9 | 40 2 160 | 40 188 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 1]-Formulation of each example of the present invention---------------------------| Liquid A (200 ml) | Liquid B (200 ml) | Colloidal Kertime water | Cement-based water | Silica (ml) Modifier (g) (ml) | Solidified material (g) (ml) --------- −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Example 1 | 20 6 180 | 148 148 Example 2 | 20 4 180 | 70 176 Example 3 | 20 2 180 | 40 188 Example 4 | 30 6 170 | 148 148 Example 5 | 30 4 170 | 70 176 Example 6 | 30 2 170 | 40 188 Example 7 | 40 6 160 | 148 148 Example 8 | 404 160 | 70 176 Example 9 | 40 2 160 | 40 188 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− −−−

【0028】表1に、試験に用いた実施例1〜9の配合
量を示す。主剤(A液)は、コロイダルシリカ(シリカド
ール30;日本化学工業製)スラリーと、ゲルタイム調
節剤として炭酸水素ナトリウムとを含む。また、硬化剤
(B液)は、セメント系固化材(スタビライトM−15;
三菱マテリアル製)スラリーを含む。これらのA液とB
液を表1に示す配合量で混合し、その特性を試験するべ
く、(1)20℃におけるゲルタイム、(2)サンドゲルの圧
縮強度、及び(3)ブリージング率についての測定を行っ
た。各測定方法を次に示す。
Table 1 shows the amounts of Examples 1 to 9 used in the test. The main agent (Solution A) contains colloidal silica (Silica Doll 30; manufactured by Nippon Kagaku Kogyo) slurry and sodium bicarbonate as a gel time regulator. Also a curing agent
(Liquid B) is a cement-based solidifying material (Stabilite M-15;
(Mitsubishi Materials) Includes slurry. These A liquid and B
The liquids were mixed in the amounts shown in Table 1, and the properties thereof were tested by measuring (1) gel time at 20 ° C., (2) compressive strength of sand gel, and (3) breathing rate. Each measurement method is described below.

【0029】(1)ゲルタイム 所定の配合で混合された地盤注入材をビーカーに入れ、
マグネチックスターラーで撹拌を続けると次第に粘度が
増大してゲル化する。この過程において、地盤注入材を
ビーカーに入れた時点から、ゲル化して流動性が消失し
ビーカーを90度傾けても流下しなくなるまでの時間
を、ゲルタイムとして測定した。
(1) Gel time The ground injection material mixed in a predetermined formulation is put into a beaker,
If the stirring is continued with a magnetic stirrer, the viscosity gradually increases and gels. In this process, the time from the point when the ground injection material was put into the beaker to the time when it gelled to lose the fluidity and did not flow down even when the beaker was tilted at 90 degrees was measured as the gel time.

【0030】(2)圧縮強度(サンドゲル) 上記のように混合された地盤注入材の溶液400ml
と、豊浦標準砂1000mlを均一に混合処理した後、
直径50mm長さ100mmの円筒型枠に入れ、1時間
〜数時間後に脱型した供試体を水に浸漬する。そして、
所定の日数経過後、供試体を取り出して、圧縮強度試験
機にて一軸圧縮強度を測定した。
(2) Compressive strength (sand gel) 400 ml of a solution of ground injection material mixed as described above
And 1000ml of Toyoura standard sand are uniformly mixed.
The sample is put in a cylindrical mold having a diameter of 50 mm and a length of 100 mm, and after 1 hour to several hours, the specimen removed from the mold is immersed in water. And
After a lapse of a predetermined number of days, the specimen was taken out, and the uniaxial compressive strength was measured with a compressive strength tester.

【0031】(3)ブリージング率 上記のように混合された地盤注入材の溶液1000ml
をメスシリンダーに入れ、所定時間放置後、30分、1
時間、及び2時間後の上澄み液量を測定し、全容量中の
百分率で求めた。
(3) Breathing rate 1000 ml of ground injection material solution mixed as described above
Into a measuring cylinder, leave it for a predetermined time,
The time and the amount of the supernatant liquid after 2 hours were measured and determined as a percentage of the total volume.

【0032】尚、比較例1として、ボルトランドセメン
ト148g、分散剤ナフタレンスルホン酸と変性リグニ
ンの縮合物1g、及び水348mlの配合で混合された
地盤注入材を用いた。上記の実施例1〜9及び比較例1
の試験結果を表2に示す。
As Comparative Example 1, a ground injection material mixed with 148 g of bolt land cement, 1 g of a condensate of a dispersant naphthalenesulfonic acid and modified lignin, and 348 ml of water was used. Examples 1 to 9 and Comparative Example 1 above
Table 2 shows the test results.

【0033】[0033]

【表2】 ・本発明の実施例に対する各試験結果 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ゲルタイム サンドゲル圧縮強度 ブリージング率 (分:秒) (kgf/cm2) (%) 1日 7日 28日 0.5h 1h 2h −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 2:22 3.1 11.0 11.0 0 0 0 実施例2 4:16 1.2 3.5 4.6 0 0 0 実施例3 2:50 1.0 2.0 2.9 0 0 0 実施例4 2:17 4.5 12.1 14.8 0 0 0 実施例5 2:31 2.3 4.9 6.4 0 0 0 実施例6 4:30 2.3 3.7 3.8 0 0 0 実施例7 3:42 6.2 12.9 13.9 0 0 0 実施例8 3:44 3.1 6.9 9.3 0 0 0 実施例9 2:10 4.0 6.4 7.2 0 0 0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例1 − 1.0 5.8 14.5 8 17 28 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 2]-Test results for Examples of the present invention---------------------------- Gel time Sand gel compressive strength Breathing rate (minutes: seconds) (kgf / cm 2 ) (%) 1 day 7 days 28 days 0.5h 1h 2h ---------------------- −−−−−−−−−−−−−−−−−− Example 1 2:22 3.1 11.0 11.0 0 0 Example 2 4:16 1.2 3.5 4.6 0 0 0 Example 3 2:50 1.0 2.0 2.9 0 0 0 Example 4 2:17 4.5 12.1 14.8 0 0 0 Example 5 2:31 2.3 4.9 6.4 0 0 0 Example 6 4:30 2.3 3.7 3.8 0 0 0 Example 7 3:42 6.2 12.9 13.9 0 0 0 Example 8 3:44 3.1 6.9 9.3 0 00 Example 9 9 2:10 4.0 6.4 7.2 0 0 0 ------------------------------------------------------ −−−−−−−−−−− Comparative Example 1 −1.0 5.8 14.5 8 17 28 −−−−−−−−−−−−−− -----------------------

【0034】表2の結果から、比較例1では、2時間後
に28%のブリージング率が測定されたのに対し、本発
明によるコロイダルシリカとセメント系固化材とを基本
成分とする地盤注入材は、ブリージングの発生が全くな
いことがわかる。用いたゲルタイム調節剤は、速いタイ
プのものであるが、いずれの実施例についても安定した
ゲルタイムが得られている。サンドゲル圧縮強度試験か
らは、特に、実施例1、4、及び7について良好な結果
が得られた。これらの実施例は、いずれもセメント系固
化材の配合割合が比較的大きいものである。
From the results in Table 2, in Comparative Example 1, the breathing rate of 28% was measured after 2 hours, whereas the soil injection material containing colloidal silica and cement-based solidified material according to the present invention as basic components was not used. It can be seen that no breathing occurred. The gel time regulator used was of a fast type, but a stable gel time was obtained in all Examples. Good results were obtained especially from Examples 1, 4, and 7 from the sand gel compressive strength test. In each of these examples, the mixing ratio of the cement-based solidification material is relatively large.

【0035】次に、本発明による地盤注入材の腐植土に
対する耐久性を評価した結果を示す。試料として、表1
の本発明の地盤注入材の実施例から実施例1、実施例
5、及び実施例9を用い、また、比較例2として下記の
配合の地盤注入材を用いた。 ・比較例2 A液:JISケイ酸ソーダ3号100ml、水100m
l B液:ボルトランドセメント80g、水174ml
Next, the results of evaluating the durability of the soil injection material according to the present invention against humus are shown. Table 1
Examples 1, 5 and 9 were used from the examples of the soil injection material of the present invention, and the ground injection material having the following composition was used as Comparative Example 2.・ Comparative Example 2 Liquid A: JIS sodium silicate No. 3 100 ml, water 100 m
Liquid B: 80 g of bolt land cement, 174 ml of water

【0036】上記の試料及び比較例2を、型に入れ、2
4時間後に脱型して圧縮強度測定用の硬化供試体を作成
した。硬化供試体の大きさ及び砂の配合は、前述の圧縮
強度試験に用いたものと同じである。その後、供試体
を、それぞれ2群に分け、一方の群はピートモスの3w
t%スラリーに浸漬させ、そしてもう一方の群は水道水
に浸漬させた。浸漬倍率は、浸漬液溶液/供試体の容積
比が4である。尚、いずれも20℃で行われた。ピート
モスは、腐植土として試験に用いたもので、成分は次の
通りである。
The above sample and Comparative Example 2 were placed in a mold and placed in a mold.
After 4 hours, the mold was released to prepare a cured specimen for measuring compressive strength. The size of the cured specimen and the composition of the sand are the same as those used in the above-mentioned compressive strength test. Thereafter, the test specimens were divided into two groups, one of which was 3 watts of peat moss.
The other group was dipped in tap water and the other group was dipped in tap water. The immersion magnification is such that the volume ratio of the immersion liquid solution / test sample is 4. In addition, all were performed at 20 degreeC. Peat moss was used as a humus in the test, and its components are as follows.

【0037】・ピートモス成分 pH :4.1〜5.5 塩基置換容量:159〜177(me/100g) 有機物 :90〜98wt% 灰分 :2.0〜10wt% 窒素 :0.8〜2.3wt% リン酸 :0.11〜0.49wt% カリ :0.06〜0.13wt% 石灰 :0.12〜1.8wt%Peat moss component pH: 4.1 to 5.5 Base substitution capacity: 159 to 177 (me / 100 g) Organic matter: 90 to 98 wt% Ash: 2.0 to 10 wt% Nitrogen: 0.8 to 2.3 wt % Phosphoric acid: 0.11 to 0.49 wt% Potassium: 0.06 to 0.13 wt% Lime: 0.12 to 1.8 wt%

【0038】そして、材令(経過日数)7日、28日、
91日後におけるそれぞれの供試体の一軸圧縮強度を測
定することにより、耐久性を試験した。結果を表3に示
す。
The material age (elapsed days) is 7 days, 28 days,
The durability was tested by measuring the uniaxial compressive strength of each specimen after 91 days. Table 3 shows the results.

【0039】[0039]

【表3】 ・ピートモス浸漬による耐久性試験結果 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− | 実施例1 実施例5 実施例9 | 比較例2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 材令 7日 | 1.0 1.0 1.0 | 0.7 28日 | 1.0 1.0 1.0 | 0.4 91日 | 1.2 0.9 0.9 | 0.5 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (表中の値:水道水に浸漬した同材令同一試料に対する圧縮強度の比)[Table 3]-Durability test results by peat moss immersion -------------------------------------------------------- Example 1 Example 5 Example 9 | Comparative Example 2 ------------------------------------------------------------------ 7 days | 1.0 1.0 1.0 | 0.728 days | 1.0 1.0 1.0 | 0.491 days | 1.2 0.9 0.9 | 0.5 --- −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (Values in the table: Same samples of the same material age immersed in tap water Ratio of compressive strength to

【0040】表3では、各材令(経過日数)において、
水道水に浸漬した同一試料の圧縮強度の値を基準(1.
0)とし、それに対するピートモスに浸漬した試料の圧
縮強度の値を相対的に示している。本発明による地盤注
入材の各実施例については、ピートモス浸漬条件下にお
いても、水道水浸漬の場合とほぼ同等の強度0.9〜
1.2が得られている。これに対して、従来の地盤注入
材である比較例2については、7日後で0.7、28日
後で0.4、そして91日後で0.5と、ピートモス浸
漬条件下では大きく強度が低下していることがわかる。
この結果から、本発明による地盤注入材は、ピートモス
のような有機酸を含む腐植土においても、硬化を阻害さ
れることなく十分な強度を発揮することができることが
示された。
In Table 3, for each material age (elapsed days),
Based on the value of compressive strength of the same sample immersed in tap water (1.
0) and the relative value of the compressive strength of the sample immersed in peat moss is shown. Regarding each embodiment of the ground injection material according to the present invention, even under peat moss immersion conditions, the strength 0.9 to approximately the same as in the case of tap water immersion.
1.2 has been obtained. On the other hand, in Comparative Example 2 which is a conventional ground injection material, the strength was significantly reduced under peat moss immersion conditions, with 0.7 after 7 days, 0.4 after 28 days, and 0.5 after 91 days. You can see that it is doing.
From these results, it was shown that the ground injection material according to the present invention can exert sufficient strength even on a humus containing an organic acid such as peat moss without inhibiting the hardening.

【0041】以上のような各試験結果から、本発明によ
る地盤注入材は、コロイダルシリカと、セメント系固化
材と、ゲルタイム調節剤とが、重量比にして、1:2.
5〜25:0.12〜1.2の割合で含まれるものが好
適である。
From the results of the above tests, the ground injection material according to the present invention shows that the colloidal silica, the cement-based solidification material, and the gel time modifier are in a weight ratio of 1: 2.
Those contained at a ratio of 5 to 25: 0.12 to 1.2 are preferable.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明による地盤注入材は、コロイダル
シリカとセメント系固化材を基本的成分とする新規の組
成を有するので、従来の地盤注入材に見られるブリージ
ングが全く発生しない。しかもゲルタイムが安定してい
る。
The ground injection material according to the present invention has a novel composition containing colloidal silica and a cement-based solidifying material as basic components, and thus does not cause any bleeding as seen in the conventional ground injection material. Moreover, the gel time is stable.

【0043】さらに、本発明による地盤注入材の有用な
特徴として、有機酸を含有する腐植土軟弱地盤に対して
も、優れた硬化能すなわち耐久性を有する。加えて、本
発明による地盤注入材には公害問題の心配もほとんどな
く、実用性の高いものである。
Further, as a useful feature of the soil injection material according to the present invention, it has excellent hardening ability, that is, durability, even on humus soft ground containing an organic acid. In addition, the soil injection material according to the present invention has practically no concern about pollution problems and is highly practical.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 正 大阪府吹田市江坂町1丁目12番38号 東興 建設株式会社大阪支店内 (72)発明者 馬場 英明 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本化 学工業株式会社内 (72)発明者 関根 彰 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本化 学工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 定森 大阪市西区京町堀1丁目7番12号 浅野化 学産業株式会社内 (72)発明者 森下 勝弥 大阪市西区京町堀1丁目7番12号 浅野化 学産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Tadashi Onishi 1-112-38 Esaka-cho, Suita-shi, Osaka Toko Construction Co., Ltd. Osaka Branch (72) Inventor Hideaki Baba 9-15-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo No. Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Akira Sekine 9-15-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Sadamori Sato 1-7, Kyomachibori, Nishi-ku, Osaka-shi No. 12 Inside Asano Kagaku Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Katsuya Morishita 1-7-12 Kyomachibori, Nishi-ku, Osaka City Inside Asano Kagaku Sangyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コロイダルシリカと、セメント系固化材
とを成分として含むことを特徴とする地盤注入材。
1. A ground injection material comprising colloidal silica and a cement-based solidifying material as components.
【請求項2】 ゲルタイム調節剤を更なる成分として含
むことを特徴とする請求項1に記載の地盤注入材。
2. The soil injection material according to claim 1, further comprising a gel time regulator as an additional component.
【請求項3】 前記コロイダルシリカと、前記セメント
系固化材と、前記ゲルタイム調節剤とが、重量比にし
て、1:2.5〜25:0.12〜1.2の割合で含ま
れることを特徴とする請求項2に記載の地盤注入材。
3. The colloidal silica, the cement-based solidifying material, and the gel time modifier are contained in a weight ratio of 1: 2.5 to 25: 0.12 to 1.2. The ground injection material according to claim 2, characterized in that:
【請求項4】 前記セメント系固化材の比表面積が27
00cm2/g以上であり、かつ、該セメント系固化材
の化学組成において、SiO2と、Al23と、CaO
と、SO3とが、重量比にして、15〜25:3.5以
上:40〜70:4.0以上の割合で含まれることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の地盤注入
材。
4. The cement-based solidifying material has a specific surface area of 27.
00 cm 2 / g or more, and in the chemical composition of the cement-based solidifying material, SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO
When the SO 3 is, by weight ratio, 15 to 25: 3.5 or more: 40 to 70: according to any one of claims 1 to 3, characterized in that contained in 4.0 above ratio of Ground injection material.
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